ISO 14695:2003
(Main)Industrial fans — Method of measurement of fan vibration
Industrial fans — Method of measurement of fan vibration
ISO 14695:2003 describes a method of measuring the vibrational characteristics of fans of all types, except those designed solely for air circulation, for example, ceiling fans and table fans. However, it is limited to fans of all types installed with a power of less than 300 kW. For fans of greater power than this, the methods described in ISO 10816-1 and the applicable limits given in ISO 10816-3 may be used. ISO 14695:2003 gives a general method only and does not give criteria for interpretation of data (see ISO 14694). ISO 14695:2003 specifies the measurement of vibration that may be recorded as overall root-mean- square (r.m.s.) velocity, acceleration or displacement, or in terms of a frequency spectrum, within the appropriate frequency range. Methods of testing when suspended on elastic ropes or when installed on resilient mountings are included. It is recognized that the oscillatory forces at mounting points can be a useful measurement for analysing the effects on support structures; but such measurements are outside the scope of ISO 14695:2003.
Ventilateurs industriels — Méthode de mesure des vibrations des ventilateurs
L'ISO 14695:2003 décrit une méthode de mesure des caractéristiques vibratoires de ventilateurs de tous types, à l'exception de ceux destinés uniquement à la circulation d'air, par exemple les ventilateurs de plafond et les ventilateurs sur table. Elle est limitée néanmoins à tous les types de ventilateurs installés avec une puissance inférieure à 300 kW. Pour les ventilateurs ayant une puissance supérieure, les méthodes décrites dans l'ISO 10816-1 et les limites applicables données dans l'ISO 10816-3 peuvent être utilisées. L'ISO 14695:2003 donne uniquement une méthode générale et ne fournit pas de critères d'interprétation des données (voir l'ISO 14694). L'ISO 14695:2003 spécifie les mesures de vibration qui peuvent être enregistrées comme la vitesse (r.m.s.), l'accélération ou le déplacement, ou en termes de spectre de fréquence, dans la gamme de fréquences appropriée. Elle comprend des méthodes d'essai par suspension à des cordes élastiques ou en installation sur des supports élastiques. Il est admis que les forces oscillatoires aux points de montage peuvent être une mesure utile pour analyser les effets sur les structures supports; cependant, ces mesurages ne font pas l'objet de L'ISO 14695:2003.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14695
First edition
2003-04-15
Industrial fans — Method of
measurement of fan vibration
Ventilateurs industriels — Méthode de mesure des vibrations des
ventilateurs
Reference number
©
ISO 2003
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . iv
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Symbols and units . 2
5 Mounting of test rig. 4
5.1 General. 4
5.2 Resilient base mounting of fan. 5
5.3 Mounting of fans with resilient elastic rope. 5
5.4 Stiff mounting of fans. 9
5.5 Flexible connections. 9
6 Measuring equipment. 9
6.1 General. 9
6.2 Calibration. 9
6.3 Instrument system . 10
6.4 Transducers. 10
6.5 Piezoelectric accelerometers. 11
6.6 Preamplifiers . 11
6.7 Analysers . 11
6.8 Indicators . 12
6.9 Outputs. 12
7 Transducer attachment . 12
7.1 General. 12
7.2 Attachments . 13
8 Selection of measuring positions . 13
8.1 General. 13
8.2 Mounting on combination base frame .16
8.3 Mounting of transducers for other fans. 16
9 Test environment and operating data. 16
10 Procedure. 16
10.1 General. 16
10.2 Measurement parameters. 17
10.3 Frequency analysis. 18
11 Presentation of results . 18
Annex A (informative) Guide to calculating resilient mount positions and rigid body natural
frequencies . 19
Annex B (informative) Secondary measurement methods for in situ testing or quality grading . 25
Annex C (informative) Recommended measuring positions for machinery health measurements . 27
Annex D (informative) Relationship between absolute and decibel levels . 29
Annex E (informative) Relationship between vibration magnitude of single frequency signal . 31
Bibliography . 33
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 14695 was prepared by Technical Committee ISO/TC 117, Industrial fans.
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Introduction
ISO 14695 is a part of a series of standards covering important aspects of fans which affect their design,
manufacture and use. This series includes ISO 5801, ISO 5802, ISO 12499, ISO 13347, ISO 13349,
ISO 13350, ISO 13351 and ISO 14694.
Vibration is recognized as an important parameter in the description of the mechanical performance of fans. It
gives an indication of how well the fan has been designed and constructed and can forewarn of possible
operation problems. The problems may be associated with inadequacies in support structures and machine
deterioration, etc.
Vibration measurements may be required for a variety of reasons of which the following are the most
important:
a) design/development evaluations;
b) in situ testing;
c) as information for a condition-monitoring or machinery health programme (ISO 14694 and Annex C gives
recommended measuring positions for machinery health measurement);
d) to inform the designer of associated supporting structures, foundations, ducting systems, etc., of the
residual vibration which will be transmitted by the fan into the associated structure;
e) as a quality assessment at the final inspection stage;
f) to be sure of acceptability of specific dynamic loading.
All the information which can be obtained from tests conducted in accordance with this International Standard
(see Clause 10) is neither necessary nor appropriate for quality-grading purposes. Reference should be made
to ISO 14694 for this purpose. Vibration as a consequence of unbalance should be measured at the fan
bearings and, in this connection, the recommendations given in ISO 1940-1 should be followed.
Whilst an open inlet/open outlet test may be useful as a quality guide, this International Standard recognizes
that the vibration of a fan will be dependent upon the specified aerodynamic duty, which determines the
rotational speed and position on the far characteristic curve.
Although alternative standards exist which deal with the vibration of machines generally (e.g. ISO 10816), they
presently have limitations because of their universal nature when considering a specific family of machines
such as fans.
This International Standard describes the methods of measurement which will give consistent results and
which may be used as a basis for comparison between products. The amount of information which needs to
be presented and the preferred units are given in ISO 14694. Such information is dependent on the purpose
for which the test has been conducted, the type of fan, its application and its method of mounting in service.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14695:2003(E)
Industrial fans — Method of measurement of fan vibration
1 Scope
This International Standard describes a method of measuring the vibrational characteristics of fans of all types,
except those designed solely for air circulation, for example, ceiling fans and table fans. However, it is limited
to fans of all types installed with a power of less than 300 kW. For fans of greater power than this, the
methods described in ISO 10816-1 and the applicable limits given in ISO 10816-3 may be used. This
International Standard gives a general method only and does not give criteria for interpretation of data (see
ISO 14694).
This International Standard specifies the measurement of vibration that may be recorded as overall root-
mean-square r.m.s. velocity, acceleration or displacement, or in terms of a frequency spectrum, within the
appropriate frequency range. Methods of testing when suspended on elastic ropes or when installed on
resilient mountings are included.
It is recognized that the oscillatory forces at mounting points can be a useful measurement for analysing the
effects on support structures; but such measurements are outside the scope of this International Standard.
Annexes are given for information. Annex B gives secondary measurement methods which, whilst not
recommended for accurate measurements, may be used for assessing the balance of series-produced fans or
for comparative site measurements.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 1940-1, Mechanical vibration — Balance quality requirements of rigid rotors — Part 1: Specification and
verification balance tolerances
ISO 2041:1990, Vibration and shock — Vocabulary
ISO 2954, Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery — Requirements for instruments for
measuring vibration severity
ISO 5801:1997, Industrial fans — Performance testing using standardised airways
ISO 10816-3, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating
parts — Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal speeds between 120 r/min
and 15 000 r/min when measured in situ
ISO 14694:2003, Industrial fans — Specification for balance quality and vibration levels
ISO 1
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14695
Première édition
2003-04-15
Ventilateurs industriels — Méthode de
mesure des vibrations des ventilateurs
Industrial fans — Method of measurement of fan vibration
Numéro de référence
©
ISO 2003
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et unités . 2
5 Montage du banc d’essai . 5
5.1 Généralités. 5
5.2 Montage de ventilateur sur base élastique . 5
5.3 Montage de ventilateur avec corde élastique . 7
5.4 Montage rigide de ventilateur . 9
5.5 Manchettes souples de raccordement. 9
6 Équipement de mesurage . 9
6.1 Généralités. 9
6.2 Étalonnage. 9
6.3 Instrumentation/appareillage. 10
6.4 Transducteurs. 11
6.5 Accéléromètres piézoélectriques. 11
6.6 Préamplificateurs. 11
6.7 Analyseurs. 11
6.8 Indicateurs. 12
6.9 Sorties. 12
7 Fixation du transducteur. 12
7.1 Généralités. 12
7.2 Fixations. 13
8 Choix de positions de mesurage. 15
8.1 Généralités. 15
8.2 Montage sur base combinée. 15
8.3 Montage des transducteurs sur d’autres ventilateurs . 15
9 Environnement d’essai et données de fonctionnement . 17
10 Mode opératoire. 17
10.1 Généralités. 17
10.2 Paramètres de mesures. 18
10.3 Analyse de fréquence . 18
11 Présentation des résultats . 19
Annexe A (informative) Lignes directrices pour le calcul des positions de montage élastique et
des fréquences propres de corps rigides . 20
Annexe B (informative) Méthodes de mesures supplémentaires pour essais in situ ou
classement de qualité. 26
Annexe C (informative) Positions de mesurage recommandées pour les diagnostics des
machines. 28
Annexe D (informative) Relations entre niveaux vibratoires absolus et niveaux exprimés en
décibels des caractéristiques vibratoires . 30
Annexe E (informative) Relations entre grandeurs de vibration d’un signal de fréquence unique. 32
Bibliographie . 34
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 14695 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 117, Ventilateurs industriels.
iv © ISO 2003 — Tous droits réservés
Introduction
L’ISO 14695 fait partie d’une série de normes couvrant des aspects importants de ventilateurs qui affectent
leur conception, leur fabrication et leur utilisation. Cette série comprend l’ISO 5801, l’ISO 5802, l’ISO 12499,
l’ISO 13347, l’ISO 13349, l’ISO 13350, l’ISO 13351 et l’ISO 14694.
La vibration est considérée comme un paramètre important dans la description des performances mécaniques
des ventilateurs. Elle donne une indication de la bonne conception et bonne fabrication du ventilateur et elle
peut avertir sur de possibles problèmes de fonctionnement. Ces problèmes peuvent être associés à une
inadaptation des structures support et à une détérioration de machine, etc.
Des mesures de vibrations peuvent être nécessaires pour une variété de raisons dont les plus importantes
sont les suivantes:
a) évaluations de la conception/du développement;
b) essais in situ;
c) comme information pour une surveillance des conditions ou pour un programme d’entretien de la
machine (l’ISO 14694 et l’Annexe C donnent les positions de mesurage recommandées pour mesurer
l’état de la machine);
d) informer le concepteur des structures supports, assises, gaines de ventilation, etc., des vibrations
résiduelles qui peuvent être transmises au ventilateur au travers de sa structure;
e) comme évaluation de la qualité lors de l’étape de contrôle final;
f) être sûr de l’acceptabilité du chargement spécifique dynamique.
Toutes les informations obtenues des essais réalisés conformément à la présente Norme internationale (voir
l’Article 10) ne sont ni nécessaires ni appropriées aux objectifs d’évaluation de la qualité. Dans ce cas, il
convient de faire référence à l’ISO 14694. Il convient que les vibrations ayant pour origine un balourd soient
mesurées sur les paliers du ventilateur et, à ce propos, il convient que les recommandations données dans
l’ISO 1940-1 soient suivies.
Alors qu’un essai d’aspiration/de refoulements peut être utile comme lignes directrices pour la qualité, la
présente Norme internationale admet que la vibration d’un ventilateur dépend du fonctionnement
aérodynamique spécifié, qui détermine la vitesse de rotation et le point de fonctionnement du ventilateur.
Bien qu’il existe d’autres normes qui traitent de façon générale des vibrations des machines (par exemple
l’ISO 10816), elles sont encore limitées par leur caractère général lorsqu’il s’agit de considérer une famille
spécifique de machines telle que les ventilateurs.
La présente Norme internationale décrit les méthodes de mesurage qui donnent des résultats cohérents et qui
peuvent être utilisées comme base de comparaison de produits. Les informations nécessaires et les unités
préférentielles sont indiquées dans l’ISO 14964. Ces informations dépendent du but des essais réalisés, du
type de ventilateur, de son application et de son mode de montage en service.
NORME INTERNATIONALE ISO 14695:2003(F)
Ventilateurs industriels — Méthode de mesure des vibrations
des ventilateurs
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit une méthode de mesure des caractéristiques vibratoires de
ventilateurs de tous types, à l’exception de ceux destinés uniquement à la circulation d’air, par exemple les
ventilateurs de plafond et les ventilateurs sur table. Elle est limitée néanmoins à tous les types de ventilateurs
installés avec une puissance inférieure à 300 kW. Pour les ventilateurs ayant une puissance supérieure, les
méthodes décrites dans l’ISO 10816-1 et les limites applicables données dans l’ISO 10816-3 peuvent être
utilisées. La présente Norme internationale donne uniquement une méthode générale et ne fournit pas de
critères d’interprétation des données (voir l’ISO 14694).
La présente Norme internationale spécifie les mesures de vibration qui peuvent être enregistrées comme la
vitesse (r.m.s.), l’accélération ou le déplacement, ou en termes de spectre de fréquence, dans la gamme de
fréquences appropriée. Elle comprend des méthodes d’essai par suspension à des cordes élastiques ou en
installation sur des supports élastiques.
Il est admis que les forces oscillatoires aux points de montage peuvent être une mesure utile pour analyser
les effets sur les structures supports; cependant, ces mesurages ne font pas l’objet de la présente Norme
internationale.
Des annexes sont données pour information. L’Annexe B donne des méthodes secondaires de mesure qui,
bien que non recommandées pour des mesures précises, peuvent être employées pour évaluer la qualité
d’équilibrage
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.